1、鍋爐設(shè)備概況和運(yùn)行
四川廣安發(fā)電有限責(zé)任公司2×300MW機(jī)組鍋爐系東方鍋爐廠制造的DG1025/18.2-Ⅱ6型亞臨界自然循環(huán)、單爐膛、一次中間再熱、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣汽包爐。過熱蒸汽采用噴水減溫。再熱蒸汽以擺動燃燒器噴口調(diào)溫為主,并輔以噴水減溫微調(diào)。燃燒器采用四角切圓布置,每角燃燒器共有15層噴口,每個噴嘴均有獨(dú)立風(fēng)室,風(fēng)室進(jìn)口處設(shè)有風(fēng)門檔板。其中一次風(fēng)噴口5層、二次風(fēng)噴口7層、三次風(fēng)噴口2層,頂二次風(fēng)噴口1層。一次風(fēng)與三次風(fēng)噴口四周有周界風(fēng),每角分上下兩組。每角有5層一次風(fēng)(煤粉)噴嘴,三層油槍,采用二級點(diǎn)火方式。每組燃燒器配有噴嘴擺動機(jī)構(gòu),一、二次風(fēng)噴嘴可上下擺動±300。燃燒器為水平濃淡燃燒器。一次風(fēng)管道中采用“百葉窗”式的煤粉濃縮器,噴口內(nèi)裝有分隔鈍體。
鍋爐燃用廣安混煤,實際燃煤低位發(fā)熱量14. 65~ 21 .77MJ/kg,干燥無灰基揮發(fā)分13%~23%。煤質(zhì)波動較大。
引、送風(fēng)機(jī)分別為成都電力機(jī)械廠引進(jìn)德國KKK技術(shù)生產(chǎn)的靜葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)和動葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī),每爐各配2臺。一次風(fēng)機(jī)為成都電力機(jī)械廠生產(chǎn)的進(jìn)口導(dǎo)葉可調(diào)的雙支承單吸離心風(fēng)機(jī),每爐配2臺。每爐配置4臺沈陽重型機(jī)器制造有限公司生產(chǎn)的DTM350/700鋼球磨煤機(jī),中間貯倉式熱風(fēng)送粉系統(tǒng)給粉機(jī)為沈陽電力機(jī)械廠生產(chǎn)的TGF - 12型變頻調(diào)速式葉輪給粉機(jī),每爐配20臺?諝忸A(yù)熱器(空預(yù)器)為東方鍋爐廠制造的LAP10320/4833型三分倉回轉(zhuǎn)式,每爐配2臺。富通新能源生產(chǎn)銷售
生物質(zhì)鍋爐,生物質(zhì)鍋爐主要燃燒
秸稈顆粒機(jī)、
木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料,同時我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
廣安發(fā)電有限責(zé)任公司2000年31號機(jī)組運(yùn)行3247. 32h,備用4654.51h; 32號機(jī)組運(yùn)行4329. 35h,備用3448.44h;年平均負(fù)荷率僅為67.77% ECR。2001年1—9月,31號機(jī)組運(yùn)行3959.75h,備用2587.72h; 32號機(jī)組運(yùn)行3588.68h,備用2216.30h;平均負(fù)荷率僅為70.47% ECR?梢,機(jī)組運(yùn)行小時與備用小時基本對半,運(yùn)行小時嚴(yán)重不足,且負(fù)荷率較低,因此試驗在低負(fù)荷工況下(≤55%ECR)運(yùn)行單側(cè)引、送風(fēng)機(jī)是保證機(jī)組經(jīng)濟(jì)性的重要運(yùn)行手段。
2、低負(fù)荷運(yùn)行單側(cè)引、送風(fēng)機(jī)的可行性
鍋爐風(fēng)煙系統(tǒng)主要設(shè)備設(shè)計裕量:(1)送風(fēng)機(jī)風(fēng)量裕量24%,風(fēng)壓裕量20%;(2)引風(fēng)機(jī)風(fēng)量裕量22%,風(fēng)壓裕量49%;(3)一次風(fēng)機(jī)風(fēng)量裕量23%,風(fēng)壓裕量40%。
設(shè)計考慮空預(yù)器漏風(fēng)系數(shù)~次風(fēng)為20%,二次風(fēng)為18%。在保證總風(fēng)量大于30%B - MCR(總風(fēng)量)的條件下,維持鍋爐≤55%B - MCR(負(fù)荷)運(yùn)行,煙風(fēng)系統(tǒng)的供風(fēng)量可以滿足要求。另外,由于送風(fēng)機(jī)采用了寬高效運(yùn)行范圍、調(diào)節(jié)迅速、靈敏度高、滯后小的動葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī),因此能可靠實現(xiàn)鍋爐風(fēng)量、爐膛負(fù)壓的精確控制。引風(fēng)機(jī)采用能適應(yīng)變工況運(yùn)行的靜葉可調(diào)軸流風(fēng)機(jī)。從理論上分析,機(jī)組低負(fù)荷工況單側(cè)運(yùn)行煙風(fēng)系統(tǒng)是可行的,但考慮到實際設(shè)備如一次風(fēng)管路及風(fēng)門、二次風(fēng)管路及風(fēng)門存在一定泄漏,將影響一、二次風(fēng)量及風(fēng)壓,加之二次風(fēng)單側(cè)運(yùn)行時,停運(yùn)側(cè)的二次風(fēng)箱與爐膛的壓差因管路阻力損失將低于運(yùn)行側(cè)的壓差,若不進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整會造成爐膛火焰偏斜和切圓旋流的破壞。因此,需要在運(yùn)行過程中密切注意上述情況,以進(jìn)行適當(dāng)?shù)乜刂坪驼{(diào)整,確定適宜的運(yùn)行方式。
2001年7月24日,31號機(jī)組啟動后,做了單側(cè)引、送風(fēng)系統(tǒng)帶負(fù)荷試驗。2臺一次風(fēng)機(jī)和2臺空預(yù)器,A側(cè)引、送風(fēng)機(jī)運(yùn)行,機(jī)組帶負(fù)荷至180MW時,A送風(fēng)機(jī)動葉開度80%,二次風(fēng)壓0.3~0.4kPa,電機(jī)電流95A,未過載;A引風(fēng)機(jī)靜葉開度60%,電機(jī)電流180A,未過載,各種參數(shù)正常。機(jī)組滑壓運(yùn)行,蒸汽溫度達(dá)額定值。過熱器、再熱器兩側(cè)管壁溫差≤20℃(允許范圍內(nèi)),沒有發(fā)生因單側(cè)煙風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行造成汽溫偏差過大而引起受熱面超溫的現(xiàn)象,說明受熱面在這種運(yùn)行工況下是安全的。
試驗證明,低負(fù)荷運(yùn)行單側(cè)引、送風(fēng)機(jī)切實可行,雖然會對鍋爐燃燒帶來一定影響,但通過適當(dāng)調(diào)整,完全可滿足運(yùn)行要求。
3、運(yùn)行實踐及注意事項
在低負(fù)荷下運(yùn)行單側(cè)引、送風(fēng)機(jī)可降低廠用電率,但單側(cè)運(yùn)行跳閘的可能性比雙側(cè)運(yùn)行要大,所以對運(yùn)行和維護(hù)人員提出了更高的要求。經(jīng)過多次實踐提出以下注意事項:
(1)運(yùn)行和維護(hù)人員必須熟悉和掌握風(fēng)煙系統(tǒng)引、送風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī)和空預(yù)器的控制保護(hù)邏輯,對可能引起風(fēng)機(jī)跳閘的條件進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控和定期維護(hù),避免和減少風(fēng)機(jī)跳閘機(jī)會,為單側(cè)引、送風(fēng)機(jī)的安全運(yùn)行奠定基礎(chǔ)。
(2)投運(yùn)3層燃燒器,如B,C,D或A,B,C,其余2層燃燒器停運(yùn),微開停運(yùn)燃燒器周界風(fēng)10%左右,以冷卻噴嘴。關(guān)閉停運(yùn)層一次風(fēng)管圓風(fēng)門。
(3)關(guān)閉停運(yùn)側(cè)空預(yù)器煙風(fēng)擋板,但空預(yù)器仍需保持運(yùn)行,且要嚴(yán)密監(jiān)視空預(yù)器出口排煙溫度。
(4)因兩側(cè)二次風(fēng)箱壓力存在差異,需調(diào)整二次風(fēng)門及周界風(fēng)門,保持兩側(cè)二次風(fēng)箱壓力一致(解除風(fēng)門自動層控制);關(guān)閉停運(yùn)側(cè)送風(fēng)機(jī)出口擋板,開啟二次冷風(fēng)平衡擋板。啟動2臺一次風(fēng)機(jī),開啟冷風(fēng)聯(lián)絡(luò)門。風(fēng)量、風(fēng)壓按要求控制和調(diào)整,
(5)單側(cè)運(yùn)行需定期(暫定每周)切換,并盡量運(yùn)行煙溫較低的一側(cè)。
(6)由于單側(cè)運(yùn)行的總風(fēng)量為單側(cè)一、二、三次風(fēng)量之和,如果任一風(fēng)量波動都將對總風(fēng)量產(chǎn)生影響,特別是二次風(fēng)量的變送器取樣管堵塞時,極可能造成風(fēng)量< 30%信號發(fā)出,造成鍋爐主燃料跳閘。所以在單側(cè)運(yùn)行前需做好吹管維護(hù)工作,同時監(jiān)視風(fēng)量及燃料調(diào)節(jié),風(fēng)量不止常時立即進(jìn)行維護(hù)。
(7)將引、送風(fēng)機(jī)RB的機(jī)組負(fù)荷限值由50% ECR提高到60% ECR(180MW)。
4、單側(cè)引、送風(fēng)機(jī)運(yùn)行效果
(1)可降低廠用電量,經(jīng)濟(jì)效益明顯。31號機(jī)組單側(cè)引、送風(fēng)機(jī)運(yùn)行,32號機(jī)組雙側(cè)引、送風(fēng)機(jī)運(yùn)行時,單側(cè)運(yùn)行的引風(fēng)機(jī)電流較雙側(cè)運(yùn)行少75A,送風(fēng)機(jī)電流少31A,每天節(jié)電約為21000kW h。
同臺機(jī)組(31號機(jī)組)單、雙側(cè)引、送風(fēng)機(jī)運(yùn)行時,單側(cè)運(yùn)行的引風(fēng)機(jī)電流較雙側(cè)運(yùn)行少74A,送風(fēng)機(jī)電流少36A,每天節(jié)電約21800kW h。
機(jī)組低負(fù)荷采用單側(cè)風(fēng)煙系統(tǒng)運(yùn)行方式后,每天同比節(jié)電約20000kW h,按0.32元/(kW h)計算,每爐每天節(jié)約6400元。若低負(fù)荷運(yùn)行時間長,效益則更明顯。
(2)單側(cè)引、送風(fēng)機(jī)可調(diào)負(fù)荷范圍寬,可實現(xiàn)引、送風(fēng)機(jī)故障時不停機(jī)檢修。
由于引,送風(fēng)機(jī)有20%左右設(shè)計裕量,從單側(cè)引、送風(fēng)機(jī)啟動試驗情況來看,其可調(diào)負(fù)荷范圍在40%~60% ECR之間,且可在60% ECR穩(wěn)定運(yùn)行,在引、送風(fēng)機(jī)故障停運(yùn)時可實現(xiàn)不停機(jī)檢修。2001年10月13日,31號爐B側(cè)送風(fēng)機(jī)故障檢修時,A側(cè)引、送風(fēng)機(jī)運(yùn)行,使機(jī)組保持了不投油穩(wěn)定運(yùn)行,避免了機(jī)組停運(yùn)帶來的損失,提高了機(jī)組可用率和經(jīng)濟(jì)性。
(3)對飛灰可燃物基本無影響。在機(jī)組低負(fù)荷單側(cè)運(yùn)行煙風(fēng)系統(tǒng)時,對飛灰含碳量的實際分析與常規(guī)運(yùn)行方式進(jìn)行了比較,發(fā)現(xiàn)二者飛灰含碳量無明顯差別,說明單側(cè)運(yùn)行煙風(fēng)系統(tǒng)時,爐內(nèi)燃燒組織未發(fā)生明顯變化。
從單、雙側(cè)引、送風(fēng)機(jī)運(yùn)行情況來看,軸流風(fēng)機(jī)較入口導(dǎo)流器調(diào)節(jié)的離心風(fēng)機(jī)有較高的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性,可作為300MW機(jī)組首選風(fēng)機(jī)機(jī)型。
5、結(jié) 論
廣安發(fā)電有限責(zé)任公司的運(yùn)行實踐證明,300MW機(jī)組低負(fù)荷工況(≤55% ECR)運(yùn)行單側(cè)引、送風(fēng)機(jī)的節(jié)能方式,不僅保證了機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行,而且具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
(3)汽機(jī)凝結(jié)水泵 改造前凝結(jié)水泵容量偏小,安裝變頻器后,泵出力可達(dá)到機(jī)組滿負(fù)荷要求,無需再開備用泵并列運(yùn)行。與定速泵相比,當(dāng)機(jī)組負(fù)荷小于100MW時電流下降了110A以上。
6、結(jié) 語
經(jīng)過對設(shè)備的整體改造,機(jī)組能夠長期保持在137.5MW的最高出力下運(yùn)行,整臺機(jī)組在額定工況下供電標(biāo)準(zhǔn)煤耗降至330g/(kW h)左右,為徐州發(fā)電廠另外3臺125 MW機(jī)組的改造以及國內(nèi)同類型機(jī)組的改造提供了成功的經(jīng)驗。富通新能源生產(chǎn)銷售的生物質(zhì)鍋爐以及木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料是客戶們不錯的選擇。